C++ 3D 向量保留“块”答案

【问题标题】：C++ 3D vector preserving "blocks"C++ 3D 向量保留“块”
【发布时间】：2012-05-07 23:13:45
【问题描述】：

假设我需要数量不定的 3×4 矩阵。（或任何其他固定 m×n 维矩阵的序列。）我的第一个想法是将这些矩阵存储在 std::vector 中，其中每个矩阵本身就是 std::vector<std::vector<double> >。如何使用std::vector::reserve() 为这些矩阵中的一个数字（例如x）预分配空间？因为我知道两个维度，我应该（或者我希望）能够x 乘以这些块的大小。

我知道如何在 1D std::vector 中实现此对象，但我想知道如何在 3D 中实现此对象 std::vector，如果没有其他原因，只是为了更好地学习如何使用 @987654328 @类。

【问题讨论】：

没有preserve这样的东西。
你的意思是reserve()，preserve 并不像 Kerrek SB 所说的那样存在
对不起，是的，我的意思是“保留”而不是“保留”。 :)

标签： c++ vector multidimensional-array stdvector preserve

【解决方案1】：

将矩阵存储为向量中的向量可能效率很低，但如果必须，就去做吧。预留空间和往常一样：

typedef std::vector<std::vector<int>> matrix_type;

std::vector<matrix_type> collection;

collection.reserve(100);  // set capacity for 100 "matrices"

// make 10 4x3-matrices; `collection` won't reallocate
collection.resize(10, matrix_type(4, std::vector<int>(3)));

对于您的基本类型，您最好拥有一个由 m * n 元素组成的向量并大步访问它，即 (i,j)^th 元素将位于 @987654323 位置@。每个向量本身都是一个动态容器，您可能不希望到处都有那么多动态分配。

同样，上面的 reserve 调用可能不会像你想的那样，因为它只为内部向量的簿记数据保留内存（通常每个向量三个字，即 300 个字），并且不是实际数据。

有鉴于此，您甚至可以考虑将std::array<int, m*n> 作为您的矩阵类型（并大步访问它）；现在您可以实际为实际矩阵预先预留空间 - 但 m 和 n 现在必须是编译时常量。

【讨论】：

非常感谢。这很有帮助。我非常喜欢使用std::array 作为矩阵类型的想法。

【解决方案2】：

更好的方法是提供一个类接口并为整个矩阵使用单个线性内存块。然后，您可以通过不同的方式实现该接口，范围从适当大小的内部数组（如果大小是大小的一部分），或通过提供索引 (pos = row*cols + col) 的单个 std::vector<int>。

在std::vector< std::vector<int> > 方法中，外部向量将分配内存来存储内部向量，每个向量都会分配内存来保存自己的元素。使用原始指针，它在内存布局上类似于：

int **array = new int*[ N ];
for ( int i = 0; i < N; ++i ) 
   array[i] = new int[ M ];

即：

[ 0 ] -------> [ 0, 1, 2, ... ]
[---]
[ 1 ] -------> [ 0, 1, 2, ... ]
[ . ]
[ . ]

或者基本上是 N+1 个单独的内存块。

【讨论】：